1、第3节 胚胎工程（胚胎工程的理论基础）讲课人：涂梦婷第二章 细胞工程胚胎工程理论基础：胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。操作对象目的技术手段哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律受精指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。1、概念：2、场所：输卵管（自然条件下）3、过程：*精子与卵子的识别识别体现了细胞膜_功能进行细胞间信息交流进行细胞间信息交流*精子与卵子的结合结合体现了细胞膜_结构特点具有一定的流动性具有一定的流动性受精前的准备阶段受精阶段准
2、备阶段:精子获能准备阶段:卵子的准备精子的形成过程变形1个精原细胞（2N）染色体的复制1个初级精母细胞（2N）减数第一次分裂2个次级精母细胞（N）减数第二次分裂4个精细胞（N）变形作用精子精子的结构*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关精子获能刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。1、概念：获得受精能力不是获得能量!3、方法：直接利用_使精子获能；将精子培养在_中使其获能；雌性动物的生殖道雌性动物的生殖道人工配制的获能液人工配制的获能液2、意义：实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，
3、为_的建立奠定了基础。体外受精技术体外受精技术常见的有效成分有肝素和Ca+载体等卵子的准备卵原细胞初级卵母细胞第一极体第二极体第二极体第二极体间期减减退化消失卵细胞次级卵母细胞分裂过程不连续，有两次暂停胚胎在性别分化后：青春期（初情期）：精卵细胞的结合：继续分裂，形成次级卵母细胞时被排出卵泡，在输卵管输卵管发育至M期停止完成减数第二次分裂开始减数第一次分裂，形成初级卵母细胞卵子成熟场所卵子成熟场所卵子的准备分裂过程不连续，有两次暂停胚胎在性别分化后：青春期（初情期）：精卵细胞的结合：继续分裂，形成次级卵母细胞时被排出卵巢，在输卵管输卵管发育至M期停止完成减数第二次分裂开始减数第一次分裂，形成初
4、级卵母细胞注意：排卵排出的不是成熟的卵细胞，一般在排出23小时后才能被精子穿入。有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。排卵是指卵子从卵泡中排出的过程卵子具备受精能力的时期是M期具备受精能力的卵子（M期）结构透明带卵细胞膜核（纺锤体染色体复合物）第一极体非生物膜结构，主要成分是糖蛋白，保护卵细胞，防止多精子进入受精过程1、精子如何穿越卵细胞膜外结构？获能后的精子与卵细胞相遇时，首先它释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。透明带反应-防止多精入卵的第一道屏障受精过程透明带反应-防止多精入卵的第一道屏障2、防止多精入卵的两道屏障透
5、明带反应、卵细胞膜反应卵细胞膜反应在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应。拒绝其他精子再进入卵内受精过程精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的核，叫做雄原核。雌雄原核的形成精子入卵后，被激活的卵子完成减数分裂II，排出第二极体后，形成雌原核。受精过程（视频）3、受精的标志是什么？观察到两个极体；观察到雌、雄原核；*多数哺乳动物的第一极体不会进行减数分裂，因而不会形成两个第二极体。观察到雌、雄原核融合形成的合子标志着受精完成复习受精前的准备阶段受精阶段准备阶段:精
6、子获能准备阶段:卵子的准备受精含义方法减数分裂不连续受精和卵细胞成熟的场所精子的结构排卵的含义卵子具备受精能力的时期复习受精前的准备阶段受精阶段受精精子如何穿越卵细胞膜外结构？防止多精入卵的两道屏障受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：复习(1)图中、表示的细胞名称依次是_。假设该动物体细胞内有染色体2n条，则、四种细胞内的染色体数目依次是_。卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞2n、2n、n、2n复习观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：(2)图中a、b、c表示细胞分裂，依次为_，在精子与卵子结合过程中完成的分裂是_(填
7、“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是_。c过程发生的场所为_。有丝分裂、减数分裂、减数分裂c透明带、卵细胞膜输卵管胚胎早期发育u 场所：哺乳动物的输卵管和子宫受精卵卵裂桑葚胚囊胚原肠胚胚胎早期发育受精卵卵裂桑葚胚囊胚原肠胚1、场所：透明带内2、分裂方式：3、特点：有丝分裂细胞数量_胚胎总体积_不断增加并不增加4、其他表现：每个细胞体积_DNA总量_每个细胞内的DNA总量_有机物总量_有机物种类_不断减小不断增加不变减少增加胚胎早期发育当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。（1632个细胞时开始称为桑椹胚）特点：在这一阶段及之前的每个细胞都具有
8、发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。受精卵卵裂桑葚胚囊胚原肠胚受精卵卵裂桑葚胚囊胚原肠胚内细胞团囊胚腔滋养层透明带胚胎早期发育1、特点：细胞开始分化2、结构：内细胞团内细胞团滋养层细胞滋养层细胞囊胚腔囊胚腔发育成胎儿的各种组织发育成胎膜和胎盘内细胞团细胞内细胞团细胞具有全能性具有全能性含有液体的腔3、孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。*孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。桑葚胚囊胚形成囊胚扩大孵化胚胎早期发育受精卵卵裂桑葚胚囊胚原肠胚胚胎早期发育1、特点：出现胚层分化逐渐分化形成各种
9、组织、器官等表面的细胞层向内迁移的细胞内外两个胚层之间中胚层：中胚层：外胚层：外胚层：内胚层：内胚层：原肠胚原肠胚2、结构：胚胎早期发育1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。（1）在自然条件下，受精在子宫中完成。（）（2）精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力。（）（3）精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。（）2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（）A.在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化D.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加A练习练习下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，不正确的是()A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的一道屏障B.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成C.卵子发生时，M和M过程是不连续的，但细胞质均等分配D.精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数分裂练习如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的发育阶段，下列叙述不正确的是A.过程发生了同源染色体的分离和自由组合B.过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，单个细胞体积减小C.a中含有全能细胞D.过程不同细胞基因的表达存在差异
